Open Area คืออะไร? เจาะลึกอัตราส่วนพื้นที่ช่องเปิดของตะแกรง พร้อมวิธีคำนวณและการเลือกใช้งาน
Open Area หรือ อัตราส่วนร้อยละของพื้นที่ช่องแสงโปร่งทะลุต่อพื้นที่พื้นผิวรวม เป็นหนึ่งในค่าทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดของตะแกรงอุตสาหกรรมและวิศวกรรมการกรอง เพราะส่งผลโดยตรงต่อ อัตราการไหลของของเหลว อากาศ ผง วัสดุเม็ด ประสิทธิภาพการกรอง และความแข็งแรงของตะแกรง ทั้งหมดในระบบการผลิต
ผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่รวมถึง ฝ่ายจัดซื้อ มักจะเลือกซื้อตะแกรงโดยพิจารณาเพียงแค่ค่า Mesh หรือค่า Micron เท่านั้น แต่ในความเป็นจริงเชิงวิศวกรรม หากค่า Open Area แตกต่างกัน ประสิทธิภาพในการใช้งานจริงก็อาจแตกต่างกันอย่างมหาศาล แม้ว่าจะเป็น ตะแกรงเมชสแตนเลส ที่มีขนาดขนาดเมชเท่ากันก็ตาม
Open Area คืออะไร
ในอุตสาหกรรมสากลค่า Open Area คือ เปอร์เซ็นต์หรือสัดส่วนของพื้นที่ช่องเปิดทั้งหมดเมื่อทำการเปรียบเทียบกับพื้นที่ผิวหน้าทั้งหมดของหน้าตะกรัง โดยสามารถสรุปความเข้าใจและการนำไปใช้งานได้ดังนี้:
- เมื่อพื้นที่ช่องเปิดมีปริมาณมาก ส่งผลให้ของไหล สารเคมี หรือวัตถุดิบผ่านไปได้ง่ายขึ้น
- อากาศและกระแสลมสามารถพัดผ่านไหลเวียนได้ดีเยี่ยม
- ของเหลวหรือน้ำไหลผ่านได้อย่างรวดเร็ว ไม่เกิดการกระจุกตัว
- ลดแรงดันตกคร่อมในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Low Pressure Drop)
- เพิ่มอัตราการผลิตโดยรวมและประสิทธิภาพของเครื่องจักรให้สูงยิ่งขึ้น
ตัวอย่างเพื่อให้เข้าใจง่ายในงานวิศวกรรม
สมมุติให้หน้า ตะแกรงเมชสแตนเลส มีพื้นที่หน้าตัดรวมทั้งหมด 100 ตารางเซนติเมตร หากคำนวณแล้วพบว่าเป็นพื้นที่ช่องเปิดโล่ง 52 ตารางเซนติเมตร และเป็นพื้นที่โครงสร้างเส้นลวดสแตนเลส 48 ตารางเซนติเมตร จะเท่ากับว่าตะแกรงชิ้นนี้มีค่า Open Area = 52% ซึ่งหมายความว่าพื้นที่มากกว่าครึ่งหนึ่งของตะแกรงเปิดโล่งให้วัสดุไหลผ่านได้นั่นเอง
สูตรการคำนวณ Open Area
สำหรับการคำนวณหาค่าพื้นที่เปิดของตะแกรงลวดสานสี่เหลี่ยมมาตรฐาน (Square Opening) สามารถคำนวณได้ตามหลักการวิศวกรรมดังนี้:
ตัวอย่างการคำนวณจริงจากห้องปฏิบัติการ
ข้อกำหนดคุณสมบัติลวด: ขนาดช่องเปิด (Opening) = 1.00 mm และขนาดลวด (Wire Diameter) = 0.30 mm
แทนค่าในสมการ: Open Area = (1.00² ÷ (1.00 + 0.30)²) × 100
ผลลัพธ์: = 59.17% หมายความว่า ตะแกรงเมชสแตนเลส รุ่นนี้มีพื้นที่เปิดสุทธิให้สารไหลผ่านได้ประมาณ 59.17% ของพื้นที่ทั้งหมด
Open Area มีผลต่ออะไรบ้างในการทำงานจริง
Open Area สูง ดีเสมอหรือไม่
คำตอบทางวิศวกรรมคือ ไม่เสมอไป การเลือกค่านี้จำเป็นต้องสร้างสมดุล (Trade-off) ระหว่าง อัตราการไหล ความแข็งแรงเชิงกล อายุการใช้งาน และขีดความสามารถในการรับแรงกระแทก ของหน้างาน เช่น งานกรองน้ำใสต้องการค่า Open Area ที่สูงเพื่อเน้นปริมาณน้ำ แต่งานเครื่องสั่นร่อนหรือขุดเจาะเหมืองแร่จำเป็นต้องเลือกใช้ Wire Diameter ที่หนาเป็นพิเศษเพื่อความทนทาน แม้ว่าจะทำให้เปอร์เซ็นต์พื้นที่เปิดโดยรวมลดลงก็ตาม
Open Area เกี่ยวข้องกับค่าทางเทคนิคใดบ้าง
ตัวอย่างการเปรียบเทียบโครงสร้างตะแกรงขนาดเดียวกัน
จากข้อมูลตารางวิศวกรรมข้างต้นจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่า แม้จะเป็นขนาด 20 Mesh เท่ากันทุกประการ แต่หากปรับเปลี่ยนขนาดความหนาของเส้นลวด (Wire Diameter) จะส่งผลให้ค่าพื้นที่ช่องแสงระบาย Open Area แตกต่างกันอย่างมากอย่างมีนัยสำคัญ
